题目内容
16.如图甲所示为一交流发电机的模型,abcd为面积S=0.5m2的矩形线圈,矩形线圈的匝数为N且电阻可忽略不计,将线圈放在匀强磁场中,且磁场的磁感应强度大小恒为B=0.1T.现让矩形线圈绕水平的中心轴线以恒定的角速度转动,且该矩形线圈用两个接触良好的电刷与一理想交流电流表、理想变压器的原线圈相连.已知变压器原副线圈的匝数比为10:1,副线圈与一滑动变阻器连接,经测量可知副线圈的输出电压按照如图乙所示的规律变化.则( )A. | 原线圈的输入电压有效值为100 V | |
B. | 矩形线圈的匝数为N=20 | |
C. | 在滑动变阻器的滑片P缓慢地向上滑动的过程中,电流表的读数逐渐减小 | |
D. | 如果仅将矩形线圈转动的角速度变为原来的2倍,则变压器的输出功率变为原来的2倍 |
分析 根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.
解答 解:A、根据题图乙可知,副线圈输出电压的有效值为$\frac{10}{\sqrt{2}}=5\sqrt{2}V$,由原、副线圈匝数比为10:1,可得原线圈输入电压的有效值为50$\sqrt{2}$ V,A错误;
B、原线圈电压的峰值为100 V,即矩形线圈产生的电压的峰值为100 V,矩形线圈产生的感应电动势峰值Em=NBSω,其中ω=$\frac{2π}{2π×1{0}_{\;}^{-2}}$rad/s=100 rad/s,代入数据可得N=20,B正确;
C、输出电压不变,滑片P向上滑动,连入电路中的电阻变大,副线圈电流减小,输出功率减小,输出功率决定输入功率,输入功率减小,所以输入电流减小,即电流表的示数减小,C正确;
D、矩形线圈的转速加倍,矩形线圈产生的感应电动势加倍,所以输出电压加倍,由功率P=$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$,可知变压器的输出功率将变为原来的4倍,D错误
故选:BC
点评 掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决.
练习册系列答案
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20.据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器.探测器升空后,先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行,在适当的位置P点火,进入Q点后被火星俘获,最后再一次调整速度以线速度v′在火星表面附近环绕飞行,若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1:2,密度之比为5:7,设火星与地球表面重力加速度分别为g′和g,下列结论正确的是( )
A. | g′:g=4:1 | B. | 在P点启动火箭向运动方向喷气 | ||
C. | v′:v=$\sqrt{\frac{5}{28}}$ | D. | v′:v=$\sqrt{\frac{5}{14}}$ |
4.如图1、2、3、4虚线是正点电荷形成电场中的等势线,相邻等势线的电势差大小均为10V,且令φ2=0.某一带电量q=0.1C的带电粒子,沿图中实线运动轨迹,先后通过A、B、C三点,经过A点时,带电粒子的动能EkA=10J,则关于动能、电势能、电势,以及电场力做功,下列说法正确的是( )
A. | EkB=2J,WAB=-8J,φA=-20V | |
B. | EkC=9J,WBC=1J,φC=-10V | |
C. | EkC=1J,WAC=1J,φC=-10V | |
D. | 从A到B电场力做正功,从B到C电场力做负功 |